浅析高分辨率遥感影像在地质灾害调查中的作用
2016-03-13罗文敏陆笑笑
罗文敏 陆笑笑
(江西省地质工程(集团)公司,江西 南昌 330029)
浅析高分辨率遥感影像在地质灾害调查中的作用
罗文敏 陆笑笑
(江西省地质工程(集团)公司,江西 南昌 330029)
本文以上饶县1∶5万地质灾害调查项目为基础,通过遥感调查进行分析总结,对遥感技术对整个项目中的作用进行了相关论述。项目手段主要利用最新高分辨率航空遥感影像为基础不仅对地质灾害的解译标志进行建立,并进一步讨论遥感技术在整个项目中发挥统筹规划的作用。高分辨率遥感影像不仅在宏观上对整个大型地质灾害调查项目的整体进度和调查质量进行全局把控,还能在微观上对调查点进行解译分析,最后还能结合其他专业信息进行数据融合分析。实践证明,有效的利用遥感技术能够在整个地质灾害调查项目中切实做到统筹兼顾。
遥感技术;地质灾害;高分辨率;统筹兼顾
随着航空航天技术的发展,遥感成为了近年来兴起的热门技术被广泛运用到各行各业,在地质行业中的运用除了传统的地质找矿、卫片执法之外,在地质灾害调查与监测中也变的十分重要[1]。日本就已经在遥感技术的支持下完成了日本全国地质灾害分布图的编制工作,而在欧洲发达国家则运用多时相遥感影像针对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害点进行长期监测调查[2]。我国虽然将遥感技术应用在地质灾害调查中虽然起步较晚,但也在摸索和实践中总结出较为合理的地质灾害遥感调查方法,遥感技术成为地质灾害的调查中新的应用体现,也成为地质灾害调查的主流研究趋势[3]。
1 调查区概况
工作范围为上饶县所辖行政区域,地理坐标:东经117°36′-118°14′,北纬27°59′-28°50′。上饶县位于江西省东北部,县域南北长约132公里,东西宽约45公里,总面积2211.72平方公里。上饶县地质灾害具有突发性、群发性、多发性和危害大等特点,发生地质灾害的原因,除有一定的地形地质条件外,多与降雨和工程切坡、采石采矿等自然与人为工程诱发因素有关。
2 遥感调查的工作方法
在2014年12月实施的《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1:50000)》中,调查的方法按时间前后可分为:资料收集、遥感调查、地面调查、地球物理探测、山地工程、钻探、测试与试验。由此可知,遥感调查在地质灾害调查中处于向导作用,将调查的相关信息以高分辨率遥感影像为底图进行多源数据的融合分析可以有效的提高野外调查工作的质量和效率[4]。遥感调查的方法和作用:
(1)资料归纳总结:根据调查对象和调查精度,选用高分辨率航空遥感影像,收集以往地质灾害点,进行坐标校正,投影至遥感影像图中,在分析验证以往的灾害点发育情况的同时,为后面调查计划和野外部署提供指导作用。
(2)地质灾害解译:遥感解译作为遥感地质灾害调查中的主要手段,高分辨率航空遥感影像为解译工作提供了良好的平台。遥感地质灾害体解译的工作主要包括确定灾害体的空间分布特征、解译地质灾害体的类型、边界、规模、形态特征,分析其位移特征、活动状态、发展趋势、并评价其危害范围和程度,经过野外验证工作后汇制成解译卡片。
(3)项目统筹兼顾:遥感调查与在地质灾害中的运用与地球物理探测、山地工程、钻探等专业方法不同。遥感技术既可以单独形成报告,同时可以全线贯穿项目的主要工作,这是现在地质灾害调查工作中被逐渐被使用起来的。虽然只是图像,但经过信息技术的处理,与其他信息想结合可以制作出各式各样的成果图,并且无论是在地面野外调查还是其他各方面都可以先通过遥感影像信息作为前期分析,高分辨率航空遥感影像在实际使用当中是十分有用。可以说遥感影像可以在宏观上对整个大型地质灾害调查项目的整体进行全局把控,又能在微观层面上对每一个调查点进行解译,还可以结合多光谱、DEM等其他数据进行信息融合分析[5]。
3 解译标志和结果
本项目主要使用的是由SWDC高分相机航拍自然彩色影像,成像时间为2013年底,分辨率为0.5m,坐标系为国家2000坐标系,6度带高斯-克吕格投影。下面介绍地质灾害的解译标志和影像特征。
(1)滑坡:通常,遥感影像上对滑坡体的识别主要包括滑坡体的平面形态、滑坡体具有的特定地貌、滑坡体的灰阶及独特的水系特征等方面的标志。上饶县境内存在的滑坡在遥感影像上具有上述的一个或多个特征,但由于受到人工活动的影像,在形态上与地貌部位容易与人工梯田相混,在色调标示上容易与人工开挖的取土采石场相混。
(2)崩塌:崩塌部位可见明显的崩塌壁,下方为崩塌堆积物,在高分辨率遥感图像上较容易识别。崩塌堆积体地貌特征明显,多发育在沟谷或河流两侧的陡崖、陡坎或岩体破碎地带,崩塌后壁陡峭而粗糙,崩塌体在坡脚形成锥状的堆积体,崩塌壁的颜色与岩性有关,多呈浅色调,一般不长植被或植被稀疏,坡度较陡,呈长条状。
(3)矿山:上饶县境内人工开采矿山较多,与矿山开发活动相关的解译内容主要有露天开采面、地下开采硐口、固体废弃物、中转场地、矿山建筑等。在高分航片影像上,地物界线分明、色彩鲜艳、纹理较为粗糙、有不规则斑块分布、影纹结构不规则、亮度异常,影像特征很明显。
本次工作区地质灾害规模以小型为主,基于遥感影像解译了地质灾害点170处,去除由于人工植被破坏导致的验证错误点,提交地质灾害点152处,其中崩塌49处,滑坡90处,不稳定斜坡3处,泥石流1处,地面塌陷1处,矿山8处,感解译的野外验证历时近一周,基本覆盖了上饶县不同的地质环境类型,共计野外验证152处,验证率89.41%。
4 结论与建议
近年来我国将遥感技术应用在地质灾害调查中并总结探索出较为合理的地质灾害遥感调查方法,遥感技术成为地质灾害的调查中新的应用体现,也成为地质灾害调查的主流研究趋势。本文以上饶县1:5万地质灾害调查项目为基础,通过遥感调查进行分析总结,对遥感技术对整个项目中的作用进行了相关论述。
综上所述,上饶县地质灾害规模以中小型为主,单体规模一般数百至数千立方米,分布不均,而且植被分布茂盛,因此利用高分辨率为主,多光谱为辅,多种信息相结合的方式为江西省内遥感地质调查的主要方式。
高分辨航空遥感影像图是近年来我国航空技术高速发展的产物,使得遥感地质灾害调查工作摆摊之前由于分辨率和精度的限制从而只进行一些宏观方面的调查分析,高分辨率航空遥感影像不仅能够大致测量灾害点的水平投影面积,同时为之后的地面调查工作规划合理调查路线,让调查人员的调查工具由复杂繁琐的手动地形图上点转为装有高分辨率遥感影像和地质、地理等基础信息的高精度GPS进行数字化操作,操作结果直接导出致计算机上,大大提高了调查的效率和精度。
除此之外,在遥感影像的精度达到一定的情况下,我们还可以在多时相、多光谱上对遥感工作进行增强和完善。在影像信息获取和制作上结合高精度的高程信息,从而可以使得遥感技术在三维领域精细化方面进行实用性拓展。
[1]Md.Mahfuzul Haque.Selecting optimum band combinations for the visualisation ofeight‐band Worldview2data..2011.
[2]李亮,邓卫卫.遥感地质解译与GIS在重大地质灾害中的应急调查[J].灾害学,2014,89-92.
[3]钟颐,余德清.遥感在地质灾害调查中的应用及前景探讨[J].中国地质灾害与防治学报,2004,137-139.
[4]薛东剑,张东辉,何政伟,张雪峰.多源遥感影像融合技术在地质灾害调查中的应用[J].遥感技术与应用,2011:664-669.
[5]卢轶.遥感技术在地质灾害调查中的应用及前景[J].能源与节能,2011:80-82.
[6]蒋培荡.遥感技术在江西永丰县地质灾害调查中的应用[J].中国地质灾害与防治学报,2015,82-86,107.
High Resolution Remote Sensing Image Role in Geological Hazard Survey
LUO Wenmin LU Xiaoxiao
(Jiangxi Geo-engineerining (Group) Corpoartion,Nanchang,330029,China)
This paper,taking shangrao county 1:50000 geological hazard survey as the foundation,through remote sensing investigation analysis summarized,on the role of remote sensing technology to the whole project related in this paper.Project means mainly using the latest high resolution remote sensing images based on not only to establish explanatory indication of geological disasters,and further discuss the remote sensing technology plays the role of overall planning in the whole project.High resolution remote sensing image not only on macro geological disaster investigation on the project's overall global controls the progress and quality of survey,also on the microscopic interpretation analysis was carried out on the site,the final data fusion can also be combined with other professional information analysis.Practice proves that the use of remote sensing technology can effectively in the whole geological disaster survey project to be balanced.
remote sensing technology;geological disasters;high resolution;overall consideration
罗文敏,硕士,助理工程师,研究方向为遥感技术与应用
X21
A
1673-288X(2016)06-0138-02
引用文献格式:罗文敏 等.浅析高分辨率遥感影像在地质灾害调查中的作用[J].环境与可持续发展,2016,41(6):138-139.